2.1. Kimyasal dil ve bölümleri

İnsanoğlu birçok farklı dil kullanır. Hariç doğal diller(Japonca, İngilizce, Rusça - toplamda 2,5 binden fazla), ayrıca yapay dillerörneğin Esperanto. Yapay diller arasında Dillerçeşitli Bilimler. Yani, kimyada, kişi kendininkini kullanır, kimyasal dil.
kimyasal dil- kimyasal bilgilerin kısa, öz ve görsel olarak kaydedilmesi ve iletilmesi için tasarlanmış bir semboller ve kavramlar sistemi.
Çoğu doğal dilde yazılan bir mesaj cümlelere, cümleler kelimelere ve kelimeler harflere bölünür. Cümleleri, kelimeleri ve harfleri dilin parçaları olarak adlandırırsak, kimyasal dildeki benzer kısımları ayırt edebiliriz (Tablo 2).

Tablo 2.Parçalar kimyasal dil

Herhangi bir dilde aynı anda ustalaşmak imkansızdır, bu aynı zamanda kimyasal dil için de geçerlidir. Bu nedenle, şimdilik sadece bu dilin temellerini öğreneceksiniz: bazı "harfleri" öğrenin, "kelimelerin" ve "cümlelerin" anlamlarını anlamayı öğrenin. Bu bölümün sonunda size tanıtılacak olan başlıklar kimyasallar, kimya dilinin ayrılmaz bir parçasıdır. Kimya okudukça, kimya dili hakkındaki bilginiz genişleyecek ve derinleşecektir.

KİMYASAL DİL.
1. Hangi yapay dilleri biliyorsunuz (ders kitabının metninde adı geçenler hariç)?
2. Doğal diller yapay olanlardan nasıl farklıdır?
3. Kimyasal olayları tanımlarken kimyasal dil kullanmadan yapmanın mümkün olduğunu düşünüyor musunuz? Değilse, neden olmasın? Eğer öyleyse, böyle bir tanımlamanın avantajları ve dezavantajları ne olurdu?

Bir kimyasal elementin sembolü, elementin kendisini veya o elementin bir atomunu belirtir.
Bu tür sembollerin her biri, Latin alfabesinin bir veya iki harfinden oluşan bir kimyasal elementin kısaltılmış Latince adıdır (Latin alfabesi için Ek 1'e bakınız). Sembol büyük harfle yazılır. Semboller ile bazı elementlerin Rusça ve Latince isimleri Tablo 3'te verilmiştir. Latince isimlerin kökeni hakkında da bilgiler burada verilmiştir. Genel kural sembollerin telaffuzu mevcut değildir, bu nedenle tablo 3 ayrıca bir sembolün "okunmasını", yani bu sembolün kimyasal bir formülde nasıl okunduğunu gösterir.

Sözlü konuşmada bir öğenin adını bir sembolle değiştirmek imkansızdır, ancak el yazısı veya basılı metinlerde buna izin verilir, ancak önerilmez. kimyasal elementler 109 tanesi Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC) tarafından onaylanmış isim ve sembollere sahiptir.
Tablo 3 sadece 33 element hakkında bilgi vermektedir. Bunlar kimya okurken ilk karşılaşacağınız unsurlardır. Rusça isimler (alfabetik sırayla) ve tüm elementlerin sembolleri Ek 2'de verilmiştir.

Tablo 3Bazı kimyasal elementlerin isimleri ve sembolleri

Kimyasallara atıfta bulunmak için kullanılır kimyasal formüller.

Moleküler maddeler için, kimyasal formül bu maddenin bir molekülünü de gösterebilir.
Bir madde hakkındaki bilgiler farklı olabilir, bu nedenle farklı kimyasal formül türleri.
Bilgilerin eksiksizliğine bağlı olarak, kimyasal formüller dört ana türe ayrılır: protozoa, moleküler, yapısal ve uzaysal.

En basit formüldeki indislerin ortak bir böleni yoktur.
"1" indeksi formüllerde yer almaz.
En basit formül örnekleri: su - H 2 O, oksijen - O, kükürt - S, fosfor oksit - P 2 O 5, bütan - C 2 H 5, fosforik asit - H 3 PO 4, sodyum klorür (sofra tuzu) - NaCl.
Suyun en basit formülü (H 2 O), suyun elementi içerdiğini gösterir. hidrojen(H) ve eleman oksijen(O) ve suyun herhangi bir kısmında (bir kısım, özelliğini kaybetmeden bölünebilen bir şeydir.) suyun hidrojen atomu sayısı iki katıdır. daha fazla sayı oksijen atomları.
parçacık sayısı, içermek atom sayısı, Latin harfi ile gösterilir N. Hidrojen atomlarının sayısını belirten - N H ve oksijen atomlarının sayısı N Oo yazabiliriz

Veya N H: N O=2:1.

Fosforik asidin (H 3 PO 4) en basit formülü, fosforik asidin atomlar içerdiğini gösterir. hidrojen, atomlar fosfor ve atomlar oksijen ve fosforik asidin herhangi bir kısmındaki bu elementlerin atom sayılarının oranı 3:1:4'tür.

YU: N P: NÇ=3:1:4.

En basit formül herhangi bir kişi için hazırlanabilir. kimyasal ve moleküler bir madde için ek olarak, oluşturulabilir Moleküler formül.

Moleküler formül örnekleri: su - H20, oksijen - O 2, kükürt - S 8, fosfor oksit - P 4O 10, bütan - C4H10, fosforik asit - H3PO 4.

Moleküler olmayan maddelerin moleküler formülleri yoktur.

En basit ve moleküler formüllerdeki elementlerin sembollerini yazma sırası, kimya okurken öğreneceğiniz kimya dilinin kurallarına göre belirlenir. Karakterlerin sırası, bu formüllerin aktardığı bilgileri etkilemez.

Maddelerin yapısını yansıtan işaretlerden şimdiye kadar sadece değerlik vuruşu("çizgi"). Bu işaret, sözde atomlar arasındaki varlığı gösterir. kovalent bağ(bu ne tür bir bağlantı ve özellikleri nelerdir, yakında öğreneceksiniz).

Su molekülünde oksijen atomu iki hidrojen atomu ile basit (tek) bağlarla bağlanır ve hidrojen atomları birbirine bağlı değildir. Bu açıkça gösteriyor yapısal formül su.

Başka bir örnek: kükürt molekülü S 8 . Bu molekülde 8 kükürt atomu, her bir kükürt atomunun diğer iki atoma basit bağlarla bağlandığı sekiz üyeli bir döngü oluşturur. Sülfürün yapısal formülünü, Şekil l'de gösterilen molekülünün üç boyutlu modeliyle karşılaştırın. 3. Lütfen, kükürtün yapısal formülünün molekülünün şeklini iletmediğini, sadece atomların kovalent bağlarla bağlanma sırasını gösterdiğini unutmayın.

Fosforik asidin yapısal formülü, bu maddenin molekülünde dört oksijen atomundan birinin sadece fosfor atomuna bir çift bağ ile bağlandığını ve fosfor atomunun da basit bağlarla üç oksijen atomuna daha bağlı olduğunu gösterir. . Bu üç oksijen atomunun her biri ayrıca molekülde bulunan üç hidrojen atomundan biriyle basit bir bağla bağlıdır.

Metan molekülünün aşağıdaki üç boyutlu modelini uzamsal, yapısal ve moleküler formülüyle karşılaştırın:

Metanın uzamsal formülünde, kama şeklindeki değerlik vuruşları, sanki perspektifteymiş gibi, hidrojen atomlarından hangisinin "bize daha yakın" ve hangisinin "bizden daha uzak" olduğunu gösterir.

Bazen uzamsal formül, su molekülü örneğinde gösterildiği gibi, moleküldeki bağ uzunluklarını ve bağlar arasındaki açıların değerlerini gösterir.

Moleküler olmayan maddeler molekül içermez. rahatlığı için kimyasal hesaplamalar Moleküler olmayan bir maddede, sözde formül birimi.

Bazı maddelerin formül birimlerinin bileşim örnekleri: 1) silikon dioksit (kuvars kumu, kuvars) SiO 2 - formül birimi bir silikon atomu ve iki oksijen atomundan oluşur; 2) sodyum klorür (ortak tuz) NaCl - formül birimi bir sodyum atomu ve bir klor atomundan oluşur; 3) demir Fe - bir formül birimi, bir demir atomundan oluşur.Bir molekül gibi, bir formül birimi, bir maddenin kimyasal özelliklerini koruyan en küçük kısmıdır.

Tablo 4

Farklı Formül Türleriyle Aktarılan Bilgiler

Şimdi örneklerle, farklı türlerdeki bilgi formüllerinin bize ne verdiğini inceleyelim.

1. Madde: asetik asit. En basit formül CH 2 O, moleküler formül C 2 H 4 O 2, yapısal formül

En basit formül bize bunu söylüyor
1) asetik asit karbon, hidrojen ve oksijen içerir;
2) Bu maddede, karbon atomu sayısı hidrojen atomu sayısı ve oksijen atomu sayısı ile 1:2:1 olarak ilişkilidir, yani N H: N C: N O = 1:2:1.
Moleküler formülşunu ekler
3) bir asetik asit molekülünde - 2 karbon atomu, 4 hidrojen atomu ve 2 oksijen atomu.
Yapısal formülşunu ekler
4, 5) molekülde iki karbon atomu tek bir bağla bağlanır; ek olarak bunlardan biri, her biri tek bir bağa sahip üç hidrojen atomu, diğeri ise biri çift bağ ve diğeri tek bir bağ ile iki oksijen atomu ile ilişkilidir; son oksijen atomu da basit bir bağla dördüncü hidrojen atomuna bağlıdır.

2. Madde: sodyum klorit. En basit formül NaCl'dir.
1) Sodyum klorür, sodyum ve klor içerir.
2) Bu maddede sodyum atomlarının sayısı klor atomlarının sayısına eşittir.

3. Madde: ütü. En basit formül Fe'dir.
1) Bu maddenin bileşimi sadece demir içerir, yani basit bir maddedir.

4. Madde: trimetafosforik asit . En basit formül HPO 3, moleküler formül H 3 P 3 O 9, yapısal formül

1) Trimetafosforik asidin bileşimi hidrojen, fosfor ve oksijeni içerir.
2) N H: N P: N O = 1: 1:3.
3) Bir molekül, üç hidrojen atomu, üç fosfor atomu ve dokuz oksijen atomundan oluşur.
4, 5) Üç fosfor atomu ve üç oksijen atomu, dönüşümlü olarak altı üyeli bir döngü oluşturur. Döngüdeki tüm bağlantılar basittir. Ek olarak, her fosfor atomu, biri - çift bağ ve diğeri - basit olan iki oksijen atomu ile ilişkilidir. Fosfor atomlarına basit bağlarla bağlanan üç oksijen atomunun her biri aynı zamanda bir hidrojen atomuna basit bir bağla bağlıdır.

Tablo 5.Bazı maddeler için farklı türdeki formül örnekleri-